机械控制工程第二章答案

习 题

2.1 什么是线性系统?其最重要的特性是什么?下列用微分方程表示的系统中,xo表示系统输出,xi表示系统输入,哪些是线性系统? (1) ??o?2x (3) ??o?2x??2x?2x (2) ???2x??2tx?2x xxxoooioooi??2x?2x (4) ???2xx??2tx?2x xxooiooooi解: 凡是能用线性微分方程描述的系统就是线性系统。线性系统的一个最重要特性就是它满足叠加原理。该题中（2）和（3）是线性系统。

2.2 图（题2.2）中三同分别表示了三个机械系统。求出它们各自的微分方程，图中xi表示输入位移，xo表示输出位移，假设输出端无负载效应。

图(题2.2) 解: (1)对图(a)所示系统，由牛顿定律有

即

??x?)?cx??m?? c(xx1io2oo??(c?c)x? ?o?cxm?xo121i (2)对图(b)所示系统，引入一中间变量x,并由牛顿定律有

??x?)(x?x)k?c(xi1o(1)(2)

??x?)?kxc(xo2o消除中间变量有

题目：已知f?t??0.5t，则其L?f?t???【 】

A. s?0.5s2 B. 0.5s2

C.

11 D. 22s2s1 s2分析与提示：由拉氏变换的定义计算，可得L?f?t???0.5答案：C

题目：函数f(t)的拉氏变换L[f(t)]= 。 分析与提示：拉氏变换定义式。 答案：

题目：函数f?t??e?at??0f(t)e?stdt

的拉氏变换L[f(t)]= 。

分析与提示：拉氏变换定义式可得，且f(t)为基本函数。 答案：

题目：若f(t)?teA.

2?2t1 s?a，则L[f(t)]??? 【 】

B.

2 s?22 s?22 3(s?2)2

(s?2)32

(s?2)3C.D.

分析与提示：拉氏变换定义式可得，即常用函数的拉氏变换对，L[f(t)]?答案：B

题目：拉氏变换存在条件是，原函数f(t)必须满足 条件。 分析与提示：拉氏变换存在条件是，原函数f(t)必须满足狄里赫利条件。 答案：狄里赫利

题目：已知f?t??0.5

1

2-1 一个测试系统与其输入和输出间的关系各有哪几种情形？试分别用工程实例加以说明。 答：测试系统与输入、输出的关系大致可以归纳为以下三类问题：

(1)当输入和输出是可观察的或已知量时，就可以通过他们推断系统的传输特性，也就是求出系统的结构与参数、建立系统的数学模型。此即 系统辨识 问题。

(2)当系统特性已知，输出可测时，可以通过他们推断导致该输出的输入量，此即滤波与预测问题，有时也称为载荷识别问题。

(3)当输入和系统特性已知时，则可以推断和估计系统的输出量，并通过输出来研究系统本身的有关结构参数，此即系统分析问题。

2-2什么是测试系统的静特性和动特性？两者有哪些区别？如何来描述一个系统的动特性？

答：当被测量是恒定的或是缓慢变化的物理量时，便不需要对系统做动态描述，此时涉及的就是系统的静态特性。测试系统的静态特性，就是用来描述在静态测试的情况下，实际的测试系统与理想的线性定常系统之间的接近程度。静态特性一般包括灵敏度、线性度、回程误差等。

测试系统的动态特性是当被测量（输入量）随时间快速变化时，输入与输出（响应）之间动态关系的数学描述。

静特性与动态性都是用来反映系统特性的，是测量恒定的量和变化的量时系统所分别表现出的性质。

系统

2-1 一个测试系统与其输入和输出间的关系各有哪几种情形？试分别用工程实例加以说明。 答：测试系统与输入、输出的关系大致可以归纳为以下三类问题：

(1)当输入和输出是可观察的或已知量时，就可以通过他们推断系统的传输特性，也就是求出系统的结构与参数、建立系统的数学模型。此即 系统辨识 问题。

(2)当系统特性已知，输出可测时，可以通过他们推断导致该输出的输入量，此即滤波与预测问题，有时也称为载荷识别问题。

(3)当输入和系统特性已知时，则可以推断和估计系统的输出量，并通过输出来研究系统本身的有关结构参数，此即系统分析问题。

2-2什么是测试系统的静特性和动特性？两者有哪些区别？如何来描述一个系统的动特性？

答：当被测量是恒定的或是缓慢变化的物理量时，便不需要对系统做动态描述，此时涉及的就是系统的静态特性。测试系统的静态特性，就是用来描述在静态测试的情况下，实际的测试系统与理想的线性定常系统之间的接近程度。静态特性一般包括灵敏度、线性度、回程误差等。

测试系统的动态特性是当被测量（输入量）随时间快速变化时，输入与输出（响应）之间动态关系的数学描述。

静特性与动态性都是用来反映系统特性的，是测量恒定的量和变化的量时系统所分别表现出的性质。

系统的动

《现代机械控制工程》试卷1

一、单选题（20分，每小题2分）

1、系统稳定的充要条件是，其特征根的实部必须( )零，也即是系统传递函数的极点均分布在复平面的( )半平面。

A)大于,左 B) 大于,右 C) 小于,左 D) 小于,右 2、二阶振荡环节的传递函数为（ ）

1A)G(s)?

Ts?1B) G(s)?Ts

2?n1C) G(s)? D) G(s)?2 2Tss?2??ns??n3、频率特性的实部部称为（ ），频率特性的虚部部称为（ ）

A)实频特性，虚频特性 B)幅频特性，相频特性 C)最小相位，非最小相位 D)顺馈，反馈 4、已知机械系统的传递函数为G(s)?4，则系统的阻尼比是( ) 2s?s?4A) 0.25 B) 0.5 C) 1 D) 2

5、一阶系统的过渡时间约为（ ）(其中T为一阶系统的时间常数) A) 0.25T B) 0.5T C) 4T D) 2T

K，则其频率特性幅值M(?)=（ ） sK1K1A). B).2 C). D).2

????7、一阶惯性环节的传递函数为（ ）

6、设积分环节的传递函数为G(s)=

1A)G(s)? T

第二章 机械加工精度习题

一、填空

1、零件的加工质量包含零件的 加工精度 和 表面质量 ，零件的加工精度包括 尺寸精度 、 形状精度 和 位置精度 。

2、机床主轴回转轴线的运动误差可分解为 径向圆跳动、端面圆跳动、倾角摆动。 3、在顺序加工一批工件中，其加工误差的大小和方向都保持不变，称为常值系统误差；或者加工误差按一定规律变化，称为 变值系统误差。

4、机床导轨导向误差可分为：水平直线度、 垂直直线度、扭曲（前后导轨平行度） 导轨与主轴轴线平行度。

5、误差的敏感方向是指产生加工误差的工艺系统的原始误差处于加工表面的 法向 ， 在车削加工时为 水平 方向，在刨削加工时为 垂直 方向。 6、分析影响机械加工因素的方法有 单因素法、统计分析法。

二、选择题

1、通常用（A）系数表示加工方法和加工设备，胜任零件所要求加工精度的程度。

A．工艺能力 B.误差复映 C.误差传递 2、下述刀具中, （C）的制造误差会直接影响加工精度。

A.内孔车刀 B.端面铣刀 C.铰刀 D.浮动

2 平面机构的运动分析

1.图 示 平 面 六 杆 机 构 的 速 度 多 边 形 中 矢 量 ed →代 表 ， 杆4 角 速 度 ω4的 方 向 为 时 针 方 向。

2.当 两 个 构 件 组 成 移 动 副 时 ，其 瞬 心 位 于 处 。当 两 构 件 组 成 纯 滚 动 的 高 副 时， 其 瞬 心 就 在 。当 求 机 构 的 不 互 相 直 接 联 接 各 构 件 间 的 瞬 心 时， 可 应 用 来 求。

3.3 个 彼 此 作 平 面 平 行 运 动 的 构 件 间 共 有 个 速 度 瞬 心， 这 几 个

瞬 心 必 定 位 于 上。 含 有6 个 构 件 的 平 面 机 构， 其 速 度 瞬 心 共 有 个， 其 中 有 个 是 绝 对 瞬 心， 有 个 是 相 对 瞬 心。

4.相 对 瞬 心 与 绝 对 瞬 心 的 相 同 点 是 ，不 同 点 是 。

5.速 度 比 例 尺 的

第二章 机械加工精度

一、选择题

1 误差的敏感方向是指产生加工误差的工艺系统的原始误差处于加工表面的（A）。 A法线方向（Y向）；B切线方向（Z向）；C轴线方向（Y向）。

2 车床主轴的几何偏心（纯径向跳动）使加工阶梯轴时产生的误差是（C）。 A圆度误差；B端面平面度误差；C加工面与装夹面的同轴度误差。

3 主轴具有纯角度摆动时，车削外圆得到的是（B）形状，产生（F）误差；镗出的孔得到的是（A）形状，产生（E）误差。

A椭圆；B圆锥；C棱圆；D腰鼓形；E圆度；F圆柱度；G直线度。 4 车床主轴的纯轴向窜动对（B, C）加工有影响： A车削内外圆；B车削端平面；C车削螺纹。

5 试指出下列刀具中，哪些刀具的制造误差会直接影响加工精度（A, D, E, F)。

A齿轮滚刀；B外圆车刀；C.端面铣刀；D铰刀；E成形铣刀；F键槽铣刀；G内圆磨头。 6 判别下列误差因素所引起的加工误差属于何种误差类型及误差性质：(1）夹具在机床上的安装误差（C, D); (2)工件的安装误差（C, F); (3)刀具尺寸调整不准确引起的多次调整误差（A, F); (4)车刀磨损发生在加工一批套筒的外圆（A, E); (5)工件残余应力引

掘进机械的分类1

随着回采工作面综合机械化程度的提高，要求巷道掘进 速度相应加快，以保证采掘比例协调和矿井的高产稳产。 按掘进工艺分： 钻眼爆破法掘进设备 综合机械化掘进设备。

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18:02

掘进机械的分类2

钻爆法掘进设备：

钻(凿)孔机械：在煤岩体上钻(凿)孔

装载机械：将煤岩装入矿车或其他运输设备转载机械：承接由装载机械卸入的煤岩，并将其卸入其

他运输设备巷道支护机械：将巷道支护构件或加固材料敷设到巷道 顶板和侧帮 休整巷道机械：用于巷道挑顶、卧底、刷帮等作业page 118

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掘进机械的分类3

综合机械化掘进设备：实现破落煤岩、

装载、转载及支护等工序的平行作业。掘进机械化发展方向。

掘进机：破落煤岩体，以装载、转运机构把煤岩输送至后配套运输设备。 支护方式：可选用金属支架、锚喷支护。

与钻眼爆破法相比，综合机械化掘进设备优点： 安全、快速、高效——

综合机械化掘进设备：悬臂式掘进机、

连续采煤机、掘锚联合机组、全断面掘 进机。18:02

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钻爆法机械化作业线分类4

耙斗装载机为主：支腿式气动凿岩机钻凿炮孔——耙斗装

载机装载——锚杆安装机和混凝土喷射机(凿孔与装载平行， 结构简单，广泛使用) 凿岩

第二章 点、直线、平面的投影————点的投影 班级 学号 姓名

2-1、求各点的第三投影，并填上各点到投影面的距离。 2-2、已知点K（10,15,20）、M（20,15,8）、N（10,15,8）三点的坐标，作出三面投影和在直观图中的位置，并判别可见性。不可见点用括号括起。 2-3、比较A、B、C三点的相对位置。 （下） mm B点在A点 （左） mm A点距V面（ 5 ）、距H面（ 6 ）、距W面（ 8 ） B点距V面（ 4 ）、距H面（ 3 ）、距W面（ 2 ） C点距V面（ 2 ）、距H面（ 2 ）、距W面（ 2 ） D点距V面（ 0 ）、距H面（ 3 ）、距W面（ 6 ） E点距V面（ 2 ）、距H面（ 0 ）、距W面（ 3 ） F点距V面（ 6 ）、距H面（ 5 ）、距W面（ 0 ） （前） mm （上